CN104725524B - 利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法。本发明利用闪式提取技术，经过预处理，脱色脱脂，烟草多糖的提取，Sevage法脱蛋白和后处理包括醇沉、离心、洗涤、干燥等技术手段，提取得到纯度可达92％的烟草多糖。本发明方法具有提取速度快、提取条件温和、提取效率高、操作简单和易于实现工业化生产的优点，与常用的植物多糖回流提取法相比，本法提取时间短，可降低能耗，从而降低生产成本。并且本发明为大田废弃烟梗的利用及相应产品的开发提供了可借鉴的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物多糖的提取方法，具体涉及一种利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法。
背景技术
烟草为茄科烟草属植物，是一种利用价值很高的天然植物。作为传统中药，烟草始载于《景岳全书》，也被《全国中草药汇编》等现代中草药专著收录，具有消肿、解毒、杀虫等功效。在过去的400多年里，烟草作为一种重要的经济作物被广泛种植。我国的烟草种植面积和产量均居世界首位，烟草种植与产品加工在国民经济发展中发挥着重要的作用。在我国农产品收入中，烟草仅次于稻、麦、棉、大豆、玉米，居第6位。作为烟草生产大国，除用于卷烟生产的烟叶外，每年有大量的低等和等外级烟叶、烟秆、烟梗、烟茎、烟花和烟籽等资源未能得到有效利用，或丢弃于田间地头，或被晒干焚烧，给环境带来污染的同时也造成了自然资源的极大浪费。目前我国面临着严峻的环境形势，环境污染已成为全民高度关注的问题，资源的高效利用和循环利用必将是今后各产业发展的方向，也必将是烟草行业发展的方向。
植物多糖是由多个相同或不同的单糖基以糖苷键相连接而形成的化合物，普遍存在于自然界植物体中，是构成植物生命活动的四大基本物质之一，同维持植物生命功能密切相关。近年来的大量研究表明，植物多糖具有改善机体免疫功能、降血糖、降血脂、抗病毒、抗辐射和抗衰老等多种药理作用，且其对机体毒副作用小。因此，从废弃烟梗中提取多糖，对于利用废弃资源、减少资源浪费、保护环境和增加烟农收入都具有重要的意义。
发明内容
[要解决的技术问题]
本发明的目的是解决上述现有技术的问题，利用一种新型的提取技术从大田废弃烟梗中提取出烟草多糖。
[技术方案]
为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：
本发明利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖。
利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法，它包括以下步骤：
A，预处理
取大田废弃烟梗，晾干、切断，置于40℃的烘箱中干燥，然后粉碎备用；
B，脱色脱脂
将步骤A粉碎后的烟梗置于容器中，加入正己烷或石油醚浸泡一段时间，然后置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥后备用；滤液回收利用；
C，烟草多糖的提取
将步骤B得到的滤渣置于容器中，加入温度为90℃的水，置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤液继续在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取上清液备用；滤渣回收利用；
D，Sevage法脱蛋白
按上清液、氯仿和正丁醇的体积比为100：10：2，向步骤C得到的上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，接着在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取上清液；
E，后处理
将步骤D得到的上清液置于容器中，然后加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％后，静置过夜；接着在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取沉淀；最后，用95％乙醇洗涤沉淀，再用透析法去除杂质后，冷冻干燥，即得所述的烟草多糖。
本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述的正己烷或石油醚浸泡时间为1～2小时，所述闪式提取的提取电压为130～150V，转速为4500～6000rpm/min，提取次数为4～6次，每次提取时间为30～45s。
根据本发明的一个优选实施方式，在步骤B中，所述石油醚的沸程为60～90℃，所述的正己烷或石油醚浸泡时间为1小时，所述闪式提取的提取电压为150V，转速为6000rpm/min，提取次数为5次，每次提取时间为45s。
本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述低温干燥是指在温度不高于50℃的条件下进行的干燥。
本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述步骤B得到的滤渣与水的质量比为1：20～30。
本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述烟草多糖的闪式提取电压为100～150V，转速为5000～10000rpm/min，提取次数为5～10次，每次提取时间为30～60s。
下面将详细地说明本发明。
利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法，它包括以下步骤：
A，预处理
取大田废弃烟梗，晾干、切断，置于40℃的烘箱中干燥，然后粉碎备用；
B，脱色脱脂
将步骤A粉碎后的烟梗置于容器中，加入正己烷或石油醚浸泡一段时间，然后置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥后备用；滤液回收利用；
本发明使用正己烷或石油醚是为了除去色素和脂溶性成分，以便于后一步骤中多糖的提取。其中，石油醚的沸程为60～90℃。并且步骤B中的滤液主要为正己烷或石油醚溶液，可回收用于烟梗中脂溶性成分的提取。
C，烟草多糖的提取
将步骤B得到的滤渣置于容器中，加入温度为90℃的水，置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤液在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取上清液备用；滤渣回收利用；
本发明使用温度为90℃的水主要是因为多糖在热水中的溶解度更高，使用热水可以让滤渣中的多糖更快速充分地溶解于其中。滤渣回收可用于制备动物饲料或肥料。本步骤的离心是为了进一步去除过滤时未能完全除去的少许不溶物。
D，Sevage法脱蛋白
按上清液、氯仿和正丁醇的体积比为100：10：2，向步骤C得到的上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，接着在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取上清液；
本发明使用Sevage法脱蛋白，是因为Sevage法较为温和，对烟草多糖的结构影响不大
E，后处理
将步骤D得到的上清液置于容器中，然后加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％后，静置过夜；接着在转速为4000rpm/min的条件下离心10min，分取沉淀；最后，用95％乙醇洗涤沉淀，再用透析法去除杂质后，冷冻干燥，即得所述的烟草多糖。
本发明利用95％的乙醇沉淀得到烟草多糖，并且利用透析法去除无机盐和低聚糖等小分子杂质。
本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述的正己烷或石油醚浸泡时间为1～2小时，所述闪式提取的提取电压为130～150V，转速为4500～6000rpm/min，提取次数为4～6次，每次提取时间为30～45s。
根据本发明的一个优选实施方式，在步骤B中，所述的正己烷或石油醚浸泡时间为1小时，所述闪式提取的提取电压为150V，转速为6000rpm/min，提取次数为5次，每次提取时间为45s。
本发明在闪式提取电压为150V，转速为6000rpm/min，提取次数为5次，每次提取的时间为45s的条件下，脱色脱脂的效果最好，并且不会影响烟草多糖。
本发明更进一步的技术方案，在步骤B中，所述低温干燥是指在温度不高于50℃的条件下进行的干燥。
本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述步骤B得到的滤渣与水的质量比为1：20～30。在滤渣与水的质量比为1：20～30的条件下，溶解得到的烟草多糖最多。
本发明更进一步的技术方案，在步骤C中，所述烟草多糖的闪式提取电压为100～150V，转速为5000～10000rpm/min，提取次数为5～10次，每次提取时间为30～60s。在上述烟草多糖的闪式提取参数下，得到的烟草多糖最多。
[有益效果]
本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
1、本发明创新地将近几年最新研发的闪式提取技术用于大田废弃烟梗中多糖的提取，具有提取速度快、提取条件温和、提取效率高、操作简单和易于实现工业化生产等优点，是一种新型的植物多糖提取方法；与常用的植物多糖回流提取法相比，本法提取时间短，可降低能耗，从而降低生产成本。
2、本发明为大田废弃烟梗的利用及相应产品的开发提供了可借鉴的方法。
附图说明
图1为从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的流程图。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。
下面的实施例1～3是使用的图1的流程提取烟草多糖。
实施例1
取粉碎后的烟梗100g，置容器中，加入烟梗质量10倍量的正己烷浸泡1小时，置于闪式提取器上，设定提取电压为150伏，提取转速为6000rpm/min，提取5次，每次提取45秒；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥，正己烷滤液留着其它用途(如用于烟梗中脂溶性成分的提取)。
取低温干燥后的滤渣，置容器中，加入20倍量的90℃热水，置于闪式提取器上，设定提取电压为100伏，提取转速为6000rpm/min，提取5次,每次提取30秒；提取完毕后过滤，滤渣留着其它用途(如用于制备动物饲料或肥料)，滤液4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，按上清液﹕氯仿﹕正丁醇的体积比为100﹕10﹕2向上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，向其中加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％，静置过夜，4000rpm/min离心10min，分取沉淀，先用95％乙醇洗涤，再用透析法去除无机盐和低聚糖等小分子杂质，冷冻干燥，得烟草多糖4.8g；以葡萄糖标准样为标准，苯酚-硫酸为显色剂，采用比色法测定其中多糖的含量为90.6％。
实施例2
取粉碎后的烟梗100g，置容器中，加入烟梗质量10倍量的正己烷浸泡1小时，置于闪式提取器上，设定提取电压为150伏，提取转速为6000rpm/min，提取5次，每次提取45秒；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥，正己烷滤液留着其它用途(如用于烟梗中脂溶性成分的提取)。
取低温干燥后的滤渣，置容器中，加入25倍量的90℃热水，置于闪式提取器上，设定提取电压为120伏，提取转速为6000rpm/min，提取7次，每次提取45秒；提取完毕后过滤，滤渣留着其它用途(如用于制备动物饲料或肥料)，滤液4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，按上清液﹕氯仿﹕正丁醇的体积比为100﹕10﹕2向上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，向其中加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％，静置过夜，4000rpm/min离心10min，分取沉淀，先用95％乙醇洗涤，再用透析法去除无机盐和低聚糖等小分子杂质，冷冻干燥，得烟草多糖5.3g；以葡萄糖标准样为标准，苯酚-硫酸为显色剂，采用比色法测定其中多糖的含量为90.7％。
实施例3
取粉碎后的烟梗100g，置容器中，加入烟梗质量10倍量的正己烷浸泡1小时，置于闪式提取器上，设定提取电压为150伏，提取转速为6000rpm/min，提取5次,每次提取45秒；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥，正己烷滤液留着其它用途(如用于烟梗中脂溶性成分的提取)。
取低温干燥后的滤渣，置容器中，加入30倍量的90℃热水，置于闪式提取器上，设定提取电压为150伏，提取转速为7000rpm/min，提取10次，每次提取60秒；提取完毕后过滤，滤渣留着其它用途(如用于制备动物饲料或肥料)，滤液4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，按上清液﹕氯仿﹕正丁醇的体积比为100﹕10﹕2向上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，4000rpm/min离心10min；分取上清液置容器中，向其中加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％，静置过夜，4000rpm/min离心10min，分取沉淀，先用95％乙醇洗涤，再用透析法去除无机盐和低聚糖等小分子杂质，冷冻干燥，得烟草多糖5.9g；以葡萄糖标准样为标准，苯酚-硫酸为显色剂，采用比色法测定其中多糖的含量为92.6％。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (3)
1.利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法，其特征在于它包括以下步骤：
A，预处理
取大田废弃烟梗，晾干、切断，置于40℃的烘箱中干燥，然后粉碎备用；
B，脱色脱脂
将步骤A粉碎后的烟梗置于容器中，加入正己烷或石油醚浸泡一段时间，然后置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤渣低温干燥后备用；滤液回收利用；
C，烟草多糖的提取
将步骤B得到的滤渣置于容器中，加入温度为90℃的水，置于闪式提取器上，设定提取电压、转速、提取次数和每次提取时间；提取完毕后过滤，滤液继续在转速为4000r/min的条件下离心10min，分取上清液备用；滤渣回收利用；
D，Sevage法脱蛋白
按上清液、氯仿和正丁醇的体积比为100：10：2，向步骤C得到的上清液中加入氯仿和正丁醇，振荡40min，接着在转速为4000r/min的条件下离心10min，分取上清液；
E，后处理
将步骤D得到的上清液置于容器中，然后加入95％乙醇至终溶液中醇含量为85％后，静置过夜；接着在转速为4000r/min的条件下离心10min，分取沉淀；最后，用95％乙醇洗涤沉淀，再用透析法去除杂质后，冷冻干燥，即得所述的烟草多糖；
在步骤B中，所述石油醚的沸程为60～90℃，所述的正己烷或石油醚浸 泡时间为1～2小时，所述闪式提取的提取电压为130～150V，转速为4500～6000r/min，提取次数为4～6次，每次提取时间为30～45s；
在步骤B中，所述低温干燥是指在温度不高于50℃的条件下进行的干燥；
在步骤C中，所述烟草多糖的闪式提取电压为100～150V，转速为5000～10000r/min，提取次数为5～10次，每次提取时间为30～60s。
2.根据权利要求1所述的利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法，其特征在于在步骤B中，所述的正己烷或石油醚浸泡时间为1小时，所述闪式提取的提取电压为150V，转速为6000r/min，提取次数为5次，每次提取时间为45s。
3.根据权利要求1所述的利用闪式提取技术从大田废弃烟梗中提取烟草多糖的方法，其特征在于在步骤C中，所述步骤B得到的滤渣与水的质量比为1：20～30。
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